第74頁（共74頁）2026年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之交變電流（2025年7月）一．選擇題（共8小題）1．（2025?沙坪壩區(qū)校級模擬）如圖是降壓器簡化電路圖，由原、副線圈匝數(shù)之比為k的理想變壓器，定值電阻R1，電阻箱R2組成，a、b間接有效值恒定的交變電源。則當(dāng)電阻箱消耗的電功率最大時，以下關(guān)系正確的是（）A．R2=R1k4 B．R2=2．（2025?濰坊三模）如圖所示，匝數(shù)為50匝的矩形線圈置于磁感應(yīng)強度大小為0.5T、方向水平向右的勻強磁場中，線圈的面積為0.1m2、電阻為1Ω，與兩金屬圓環(huán)相連的電路中有一理想變壓器，其原副線圈的匝數(shù)比n1：n2＝1：2，兩定值電阻的阻值分別為R1＝3Ω、R2＝4Ω?，F(xiàn)使線圈以120r/min的轉(zhuǎn)速沿逆時針方向（從上向下看）繞豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，則定值電阻R2消耗的電功率和圖示時刻R1中的電流方向分別為（）A．2π2（W），向右 B．2π2（W），向左 C．4π2（W），向右 D．4π2（W），向左3．（2025?河北模擬）下列說法正確的是（）A．一電器設(shè)備標(biāo)有“220V1000W”，則此電器內(nèi)電阻值一定為48.4Ω B．用交流電流表和電壓表測得的數(shù)值是平均值 C．發(fā)電廠采用高壓送電可減少輸電過程的電能損耗 D．所有交變電流的最大值均是有效值的2倍4．（2025?四模擬）某小型交流發(fā)電機產(chǎn)生的交流電壓u隨時間t變化的圖像如圖所示，關(guān)于該交流電，下列說法正確的是（）A．周期為0.01s B．頻率為50Hz C．有效值為202V D．1s內(nèi)電流方向改變50次5．（2025?湖北模擬）如圖所示為一遠距離輸電示意圖，圖中①、②分別為理想升壓、降壓變壓器，理想交流電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1、I2，理想交流電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2，交流發(fā)電機的內(nèi)阻為r，輸電導(dǎo)線的總電阻為R。當(dāng)并入電路的用戶數(shù)量增多時，下列說法正確的是（）A．變壓器①原線圈中的電流小于I1 B．輸電導(dǎo)線上電阻R損耗的功率變小 C．電壓表V2的示數(shù)增大 D．U16．（2025春?溫州期末）如圖為一種自耦調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)示意圖，線圈均勻繞在鐵芯上，通過滑片P可調(diào)節(jié)副線圈匝數(shù)。A、B間輸入電壓為u=2202sin100πt(V)，副線圈上接有1個電動機M，E為線圈C、D的中點。電動機M的內(nèi)阻r＝10Ω，額定電壓A．當(dāng)滑片P向上移動時，原線圈的電流將變小 B．當(dāng)滑片P向上移動時，電動機的損耗功率將減小 C．當(dāng)滑片P置于E處時，電動機兩端的電壓為220V D．當(dāng)滑片P置于C處時，電動機的輸出功率為107.5W7．（2025春?南寧校級期末）如圖所示，通過接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電，如果僅增加原線圈的匝數(shù)，其他條件不變，則（）A．小燈泡變亮 B．小燈泡變暗 C．原、副線圈兩端電壓的比值不變 D．通過原、副線圈電流的比值變大8．（2025?山東）如圖為一種交流發(fā)電裝置的示意圖，長度為2L、間距為L的兩平行金屬電極固定在同一水平面內(nèi)，兩電極之間的區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ有豎直方向的磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B、方向相反，區(qū)域Ⅰ邊界是邊長為L的正方形，區(qū)域Ⅱ邊界是長為L、寬為0.5L的矩形。傳送帶從兩電極之間以速度v勻速通過，傳送帶上每隔2L固定一根垂直運動方向、長度為L的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒通過磁場區(qū)域過程中與電極接觸良好。該裝置產(chǎn)生電動勢的有效值為（）A．BLv B．2BLv2 C．3BLv2二．多選題（共4小題）（多選）9．（2025春?溫州期末）如圖所示，半徑為L的金屬圓環(huán)放置在光滑水平地面上，圓環(huán)上固定OA、OB、OC、OD四根長均為L，阻值均為r且夾角互為90°的金屬棒，以圓環(huán)圓心O為原點建立直角坐標(biāo)系，在第二象限圓環(huán)內(nèi)部存在方向垂直水平面向下的磁場，沿半徑OG各點磁感應(yīng)強度B＝B0sinθ（θ為OG與x軸負(fù)方向夾角），圓心O與環(huán)面分別通過電刷E、F與阻值為r的電阻R相連，其它電阻均不計。在外力作用下，圓環(huán)以角速度ω繞O點沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動。以O(shè)A進入磁場開始計時，則下列說法正確的是（）A．通過電阻R的電流方向始終為N→M B．當(dāng)OA棒轉(zhuǎn)動至θ＝45°時，感應(yīng)電動勢e=C．圓環(huán)轉(zhuǎn)動一周的過程中，感應(yīng)電動勢有效值為E有D．圓環(huán)轉(zhuǎn)動一周的過程中，外力做的功W（多選）10．（2025?湖南模擬）街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖如圖所示。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的正弦交流電壓（有效值不變），通過理想變壓器輸送給用戶，從變壓器到用戶間的輸電線的總電阻為R0，滑動變阻器R代表用戶用電器的總電阻，當(dāng)用電器增加時，相當(dāng)于滑動變阻器R接入電路的阻值減小。所有電流表和電壓表均為理想交流電表。當(dāng)用戶的用電器增加時，下列說法正確的是（）A．電壓表V1的示數(shù)減小 B．電壓表V2的示數(shù)減小 C．電流表A1的示數(shù)不變 D．電流表A2的示數(shù)增大（多選）11．（2025?龍巖二模）如圖所示的電路中，交流電源的電動勢為9V、內(nèi)阻可忽略不計，定值電阻R1＝R2＝12Ω，小燈泡L1、L2的規(guī)格均為“6V6W”，理想變壓器T1、T2原副線圈的匝數(shù)比分別為1：2和2：1。分別接通電路Ⅰ和電路Ⅱ，兩電路都穩(wěn)定工作時，則（）A．L2比L1更亮 B．L2與L1一樣亮 C．R2的電功率比R1的小 D．R2的電功率與R1相等（多選）12．（2025?長沙模擬）如圖甲所示，某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為11：3，電流表為理想電表。原線圈所接電源的電壓按圖乙所示規(guī)律變化，副線圈接有一燈泡，此時燈泡消耗的功率為60W。則下列判斷正確的是（）A．副線圈兩端輸出電壓的有效值為60V B．原線圈中電流表的示數(shù)約為1A C．原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u＝2202sin50πt（V） D．變壓器的輸入功率、輸出功率之比為1：1三．填空題（共4小題）13．（2025?福建模擬）如圖，矩形線圈在勻強磁場中繞垂直磁場的軸OO’勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電流輸入理想變壓器的原線圈，副線、理想電流表A與標(biāo)有“6V3W”字樣的小燈泡L串聯(lián)成閉合回路，燈泡L正常發(fā)光。已知變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5：3，矩形線圈的電阻為1.0Ω，則A的示數(shù)為A，矩形線圈的電動勢有效值為V14．（2024春?仙游縣校級期末）當(dāng)用萬用表測量家庭電路的電壓時，通常測的是家庭電壓的（填“有效值”或“最大值”），如圖所示，該交變電流的有效值為該交變電流的周期為。15．（2024春?虹口區(qū)校級期中）100匝矩形線圈在勻強磁場中繞其垂直于磁場的一邊勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生如圖所示的電動勢．可知線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω＝rad/s．穿過線圈的磁通量最大值φmax＝Wb，此時的電動勢值e＝V．16．（2024春?倉山區(qū)校級期中）某交變電流的瞬時值表達式為u＝U1sinωt+U2cosωt，則該電壓的有效值；氖燈接入頻率f＝50Hz、電壓為120V的交流電路中共10min，若氖燈點燃和熄滅電壓u0＝120V，試求氖燈的發(fā)光時間。四．解答題（共4小題）17．（2025春?常州期末）某電源兩端能產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的電壓，用該電源給阻值為20Ω的電阻直接供電，一個周期內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量與1A的恒定電流在相同時間產(chǎn)生熱量相同?，F(xiàn)用該電源給額定電壓是220V的交流用電器供電，為使用電器正常工作，在電源與用電器之間使用了升壓變壓器。求：（1）該電源兩端電壓的有效值；（2）升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)之比。18．（2025?海淀區(qū)校級三模）許多相似情境常?？梢灶惐?，這是研究問題的常用方法。情境1：跳水運動員從高臺跳下，入水后其受力情況可做如下簡化：水對他的作用除了包括有與其自身重力相等的浮力外，還受到一個與運動方向相反、大小與速度成正比的水的阻力f＝kv（k為已知常量）的作用。運動員在水中向下運動的速率v隨時間t的變化規(guī)律可用方程﹣kv＝mΔvΔt（（1）式）描述，其中m情境2：如圖甲所示，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，線圈自感系數(shù)為L、電阻可忽略，與電感線圈并聯(lián)的電阻的阻值為R，其余部分的電阻均可忽略。閉合開關(guān)S，電流達到穩(wěn)定后再把開關(guān)斷開，發(fā)現(xiàn)流過電阻的電流I隨時間t的變化規(guī)律與情境1中運動員的速率v隨時間t的變化規(guī)律類似。（1）類比①式，a.寫出電流I隨時間t變化的方程（②式）；b.在圖乙中定性畫出I﹣t圖線。（2）若入水時運動員的速度大小為v0，則運動員的動能可表示為Ek=a.寫出剛把開關(guān)斷開時線圈中的電流的表達式I0；b.仿照動能的表達式，寫出剛把開關(guān)斷開時線圈中的磁場能的表達式EL。（3）求解情境1中運動員入水后運動的距離x可按如下步驟進行：將①式兩邊同乘以Δt可得﹣kvΔt＝mΔv注意到vΔt表示一小段時間內(nèi)運動員的位移Δx，所以上式可表示為﹣kΔx＝mΔv將上式兩邊求和，并注意到運動員的初速度為v0，末速度為0，可得﹣kx＝﹣mv0由此可求出運動員入水后運動的距離x=mv0k仿照上面的過程，從②式出發(fā)，求出情境2中把開關(guān)斷開后流過電阻19．（2025春?徐匯區(qū)校級期末）事物往往具有兩面性，人們利用電流的熱效應(yīng)獲得內(nèi)能，但在某些用電器中，電熱卻是一鐘不需要的能量損耗。（1）將一線圈內(nèi)阻約為10Ω的小風(fēng)扇與直流電源相連，改變電源電壓的同時測量并記錄風(fēng)扇兩端的電壓U與流過風(fēng)扇的電流I，所得數(shù)據(jù)記錄如下：工作狀態(tài)①②U/V0.30.9I/A0.030.04Ⅰ.根據(jù)第①數(shù)據(jù)，可判斷小風(fēng)扇的狀態(tài)為（選填“不運轉(zhuǎn)”或“正常運轉(zhuǎn)”）。Ⅱ.（論證）對上述Ⅰ中選擇做出解釋。Ⅲ.根據(jù)第②組數(shù)據(jù)，可判斷經(jīng)過20s，小風(fēng)扇獲得的機械能為J。（2）如圖甲為某小組同學(xué)模擬風(fēng)力發(fā)電搭建的電路圖，將扇葉固定在矩形線圈abcd上，線圈處于垂直電機軸線OO′方向的勻強磁場中，在p、q間接入定值電阻R，使扇葉在外力作用下勻速轉(zhuǎn)動，電阻R上即可獲得持續(xù)電熱，已知abcd的匝數(shù)為100匝、面積S＝20cm2、總阻值r＝30Ω，磁感應(yīng)測度B＝0.5T，R＝50Ω。①（作圖）將電壓傳感器并聯(lián)在R兩端，當(dāng)扇葉轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/秒時，傳感器示數(shù)U隨時間t變化如圖乙所示，請在圖乙中畫出扇葉轉(zhuǎn)速為25轉(zhuǎn)/秒時的U﹣t圖像。②（計算）當(dāng)扇葉轉(zhuǎn)速恒定為50轉(zhuǎn)/秒，求：a.流過電阻R的電流的最大值Imax；b.電阻R兩端電壓U隨時間t變化的方程；c.電阻R在1s時間內(nèi)的平均發(fā)熱功率PQ。20．（2025春?虹口區(qū)校級期末）智能手機已經(jīng)成為當(dāng)代人們生活中最重要的一件科技產(chǎn)品，無論是微信、支付寶還是其他軟件平臺等等，智能手機都成為人類社會中不可缺少的一環(huán)。（1）很多智能手機配備了智能皮套，如圖甲所示，當(dāng)智能皮套的磁體靠近霍爾元件時，霍爾傳感器會檢測到磁場的變化，從而使屏幕自動進入休眠狀態(tài)；當(dāng)用戶打開皮套時，屏幕則會自動點亮。圖乙為一塊長、寬、高分別為a、b、c的N型半導(dǎo)體（載流子為自由電子）霍爾元件，通以方向向右的電流，電子的定向移動速度為v。當(dāng)合上皮套時，水平放置的元件處于豎直向下的勻強磁場中，元件前、后表面間產(chǎn)生電壓，當(dāng)電壓達到某一臨界值時，屏幕自動熄滅。①霍爾元件的前、后兩表面，（選填“前”或“后”）表面電勢高；②若屏幕自動熄滅時臨界電壓為U，則此時的磁感應(yīng)強度B＝；③（多選）下列說法中正確的有。A.合屏過程中，元件前、后表面間的電壓變大B.開屏過程中，元件前、后表面間的電壓變大C.若磁場變強，可能出現(xiàn)閉合屏幕時無法自動熄屏D.若磁場變?nèi)酰赡艹霈F(xiàn)閉合屏幕時無法自動熄屏（2）科技改變生活，如今手機無線充電已日趨流行。圖甲是手機無線充電器的示意圖，其工作原理如圖乙所示，當(dāng)送電線圈接上u1＝2202sin100πt（V）的正弦交流電后，會產(chǎn)生一個變化的磁場從而使手機中的受電線圈中產(chǎn)生變化的電流，該電流經(jīng)過整流裝置轉(zhuǎn)化為直流電給手機充電。送電線圈和受電線圈可看作理想變壓器，整流裝置和手機電池等效為一只二極管和一個電阻R。二極管正向?qū)〞r，阻值為零，負(fù)向截止時，阻值為無窮大。已知R＝5Ω，其充電的功率P＝10W。①該正弦交流電的周期為T＝s；②電阻R兩端電壓的有效值為V；③在圖丙中定性畫出0～T時間內(nèi)流經(jīng)R的電流i隨時間t變化的圖像；（以流經(jīng)R向下的電流為正）④（計算題）送電線圈和受電線圈的匝數(shù)比n1：n2為多少？（視為理想變壓器）

2026年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之交變電流（2025年7月）參考答案與試題解析一．選擇題（共8小題）題號12345678答案BACBDDBD二．多選題（共4小題）題號9101112答案ADBDADAD一．選擇題（共8小題）1．（2025?沙坪壩區(qū)校級模擬）如圖是降壓器簡化電路圖，由原、副線圈匝數(shù)之比為k的理想變壓器，定值電阻R1，電阻箱R2組成，a、b間接有效值恒定的交變電源。則當(dāng)電阻箱消耗的電功率最大時，以下關(guān)系正確的是（）A．R2=R1k4 B．R2=【考點】理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系；電功和電功率的計算．【專題】定量思想；模型法；分析綜合能力．【答案】B【分析】根據(jù)理想變壓器原、副線圈兩端的電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比分別列式，結(jié)合功率公式得到電阻箱消耗的電功率表達式，再根據(jù)數(shù)學(xué)知識分析解答?！窘獯稹拷猓涸O(shè)原、副線圈兩端的電壓分別為U1，U2，電源的輸入電壓為U，原、副線圈中的電流分別為I1，I2。在原線圈回路中有U＝U1+I1R1變壓器原、副線圈兩端的電壓之比為U1變壓器原、副線圈電流之比為I1在副線圈回路中，有U2＝I2R2聯(lián)立可得U則電阻箱R2消耗的電功率P=整理可得P=根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，當(dāng)R12R2=k4R2故選：B?！军c評】解答本題時要掌握理想變壓器的規(guī)律，結(jié)合功率公式進行分析，要有熟練運用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力。2．（2025?濰坊三模）如圖所示，匝數(shù)為50匝的矩形線圈置于磁感應(yīng)強度大小為0.5T、方向水平向右的勻強磁場中，線圈的面積為0.1m2、電阻為1Ω，與兩金屬圓環(huán)相連的電路中有一理想變壓器，其原副線圈的匝數(shù)比n1：n2＝1：2，兩定值電阻的阻值分別為R1＝3Ω、R2＝4Ω?，F(xiàn)使線圈以120r/min的轉(zhuǎn)速沿逆時針方向（從上向下看）繞豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，則定值電阻R2消耗的電功率和圖示時刻R1中的電流方向分別為（）A．2π2（W），向右 B．2π2（W），向左 C．4π2（W），向右 D．4π2（W），向左【考點】變壓器的構(gòu)造與原理；交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像．【專題】定量思想；方程法；交流電專題；理解能力．【答案】A【分析】根據(jù)給定的線圈參數(shù)和轉(zhuǎn)速計算線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值。利用變壓器的變壓比計算副線圈的電壓，進而計算定值電阻R2消耗的電功率。根據(jù)線圈轉(zhuǎn)動的方向判斷R1中的電流方向?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)題意可知，矩形線圈勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的峰值為E有效值為E有效=代入數(shù)據(jù)解得E有效＝52根據(jù)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率有[又I聯(lián)立解得I1=定值電阻R2消耗的電功率為P根據(jù)右手定則可知，圖示時刻矩形線圈內(nèi)的電流方向為順時針（從前往后看），故R1中的電流方向向右，故A正確，BCD錯誤；故選：A?！军c評】本題的關(guān)鍵在于理解交流電的產(chǎn)生原理、變壓器的工作機制以及電功率的計算方法。通過計算線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值，利用變壓器的變壓比計算副線圈的電壓，進而計算定值電阻消耗的電功率。同時，根據(jù)線圈轉(zhuǎn)動的方向判斷電流的方向。需要注意的是，在計算電功率時，確保使用正確的電壓值和電阻值。通過本題的解答，可以加深對交流電和變壓器相關(guān)知識的理解和應(yīng)用。3．（2025?河北模擬）下列說法正確的是（）A．一電器設(shè)備標(biāo)有“220V1000W”，則此電器內(nèi)電阻值一定為48.4Ω B．用交流電流表和電壓表測得的數(shù)值是平均值 C．發(fā)電廠采用高壓送電可減少輸電過程的電能損耗 D．所有交變電流的最大值均是有效值的2倍【考點】高壓輸電的原理和優(yōu)點；正弦式交變電流的有效值；交流電表的讀數(shù)．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】C【分析】要考慮用電器是純電阻還是非純電阻；交流電流表和電壓表測得的數(shù)值是有效值；根據(jù)P＝UI和P損＝I2r分析；只有正弦交流電的最大值和有效值才滿足2倍的關(guān)系。【解答】解：A、若電器是純電阻，則阻值為R=U2P=22B、用交流電流表和電壓表測得的數(shù)值是有效值，故B錯誤；C、根據(jù)P＝UI可知高壓送電可減少輸電線路中的電流，根據(jù)P損＝I2r可知可以減小輸電過程中電能的損耗，故C正確；D、只有正弦式交變電流的有效值和最大值之間存在U=Um2和故選：C。【點評】本題考查了對交流電的認(rèn)識和純電阻和非純電阻用電器電阻的計算。4．（2025?四模擬）某小型交流發(fā)電機產(chǎn)生的交流電壓u隨時間t變化的圖像如圖所示，關(guān)于該交流電，下列說法正確的是（）A．周期為0.01s B．頻率為50Hz C．有效值為202V D．1s內(nèi)電流方向改變50次【考點】交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】B【分析】根據(jù)正弦交流電有效值和最大值的關(guān)系式、圖像信息進行分析解答?！窘獯稹拷猓篈B．由u﹣t圖像可知，周期為T＝0.02s，頻率為f=1T=10.02Hz＝50HzC．最大值Um＝202，根據(jù)正弦式交流電有效值和最大值關(guān)系，則有效值為U＝20V，故C錯誤；D．1s內(nèi)電流方向改變100次，故D錯誤。故選：B?！军c評】考查正弦交流電有效值和最大值的關(guān)系式、圖像信息的應(yīng)用，會根據(jù)題意進行準(zhǔn)確分析解答。5．（2025?湖北模擬）如圖所示為一遠距離輸電示意圖，圖中①、②分別為理想升壓、降壓變壓器，理想交流電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1、I2，理想交流電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2，交流發(fā)電機的內(nèi)阻為r，輸電導(dǎo)線的總電阻為R。當(dāng)并入電路的用戶數(shù)量增多時，下列說法正確的是（）A．變壓器①原線圈中的電流小于I1 B．輸電導(dǎo)線上電阻R損耗的功率變小 C．電壓表V2的示數(shù)增大 D．U1【考點】遠距離輸電的相關(guān)計算．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；實驗探究能力．【答案】D【分析】電源的輸出功率等于電源的總功率與內(nèi)電路發(fā)熱功率之差；電源的輸出功率即為理想升壓變壓器T1的輸入功率，輸電線損失的電功率P損＝I2U損；輸電線路的輸電效率等于降壓變壓器T2的輸入功率與升壓變壓器T1的輸出功率之百分比；當(dāng)用戶端消耗的電功率增大時，根據(jù)理想變壓器的電流關(guān)系、電壓關(guān)系以及歐姆定律來分析兩電表示數(shù)的變化情況?！窘獯稹拷猓篈、變壓器①為升壓變壓器（n1＜n2），根據(jù)n1n2=I1I0可知，變壓器①原線圈中的電流D、根據(jù)等效電阻原理可知：U1I1BC、當(dāng)并入電路的用戶增多時，用電器消耗功率增大，根據(jù)：I=P可知，電流I1、I2均增大，輸電線R損耗功率PR=I22R變大，發(fā)電機的電流也增大，變壓器①原線圈兩端電壓降低，由變壓規(guī)律U0U1=n1n2可知，副線圈電壓U1減小，輸電線上的電壓ΔU＝故選：D?！军c評】本題考查遠距離輸電。要知道理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，要搞清功率的分配規(guī)律，掌握理想變壓器的電流關(guān)系、電壓關(guān)系。6．（2025春?溫州期末）如圖為一種自耦調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)示意圖，線圈均勻繞在鐵芯上，通過滑片P可調(diào)節(jié)副線圈匝數(shù)。A、B間輸入電壓為u=2202sin100πt(V)，副線圈上接有1個電動機M，E為線圈C、D的中點。電動機M的內(nèi)阻r＝10Ω，額定電壓A．當(dāng)滑片P向上移動時，原線圈的電流將變小 B．當(dāng)滑片P向上移動時，電動機的損耗功率將減小 C．當(dāng)滑片P置于E處時，電動機兩端的電壓為220V D．當(dāng)滑片P置于C處時，電動機的輸出功率為107.5W【考點】自耦變壓器；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達式；理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】D【分析】當(dāng)滑片P向上移動時，副線圈匝數(shù)增加，根據(jù)變壓比分析副線圈的輸出電壓，進而分析電動機的功率，根據(jù)輸入功率和輸出功率相等分析；根據(jù)匝數(shù)比計算；根據(jù)電動機的電功率、發(fā)熱功率和輸出功率的關(guān)系計算?！窘獯稹拷猓篈B、當(dāng)滑片P向上移動時，副線圈匝數(shù)增加，根據(jù)變壓比可知副線圈的輸出電壓增大，即電動機兩端電壓增大，則電動機消耗的功率增大，變壓器的輸入功率增大，根據(jù)P＝UI可知，原線圈的輸入電流增大，故AB錯誤；C、當(dāng)滑片P置于E處時，原副線圈的匝數(shù)比為2：1，輸入電壓的有效值U1=22022D、當(dāng)滑片P置于C處時，原副線圈的匝數(shù)比為1：1，所以副線圈的輸出電壓等于輸入電壓，即電動機兩端的電壓為220V，電動機恰好正常工作，所以電動機的輸出功率為P出＝P-(PU)2r故選：D?！军c評】掌握變壓器的變壓比以及電動機的電功率、發(fā)熱功率和輸出功率的關(guān)系是解題的基礎(chǔ)。7．（2025春?南寧校級期末）如圖所示，通過接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電，如果僅增加原線圈的匝數(shù)，其他條件不變，則（）A．小燈泡變亮 B．小燈泡變暗 C．原、副線圈兩端電壓的比值不變 D．通過原、副線圈電流的比值變大【考點】變壓器的動態(tài)分析——原線圈無負(fù)載．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；實驗探究能力．【答案】B【分析】因變壓器為降壓變壓器，原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)；而當(dāng)同時減小相同匝數(shù)時，匝數(shù)之比一定變大；再根據(jù)變壓器原理進行分析即可。【解答】解：AB、因是降壓變壓器，則n1＞n2，對理想變壓器有U1U2=n1n2，當(dāng)增加原線圈的匝數(shù)n1時，U1D、對理想變壓器的變流規(guī)律：I1I2C、對于理想變壓器的變壓規(guī)律：U1U2故選：B?！军c評】本題考查理想變壓器的基本原理，要注意明確電壓之比等于匝數(shù)之比；而電流之比等于匝數(shù)的反比；同時還要注意數(shù)學(xué)知識的正確應(yīng)用。8．（2025?山東）如圖為一種交流發(fā)電裝置的示意圖，長度為2L、間距為L的兩平行金屬電極固定在同一水平面內(nèi)，兩電極之間的區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ有豎直方向的磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B、方向相反，區(qū)域Ⅰ邊界是邊長為L的正方形，區(qū)域Ⅱ邊界是長為L、寬為0.5L的矩形。傳送帶從兩電極之間以速度v勻速通過，傳送帶上每隔2L固定一根垂直運動方向、長度為L的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒通過磁場區(qū)域過程中與電極接觸良好。該裝置產(chǎn)生電動勢的有效值為（）A．BLv B．2BLv2 C．3BLv2【考點】有效值的定義和一般交變電流的有效值；法拉第電磁感應(yīng)定律的基本計算．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】D【分析】根據(jù)題意分段計算感應(yīng)電動勢，再結(jié)合電動勢有效值的定義列式求解?！窘獯稹拷猓河深}意可知導(dǎo)體棒通過磁場區(qū)域過程需要的時間，即周期為T=2Lv，同一個導(dǎo)體棒先通過區(qū)域Ⅱ，后通過區(qū)域Ⅰ，導(dǎo)體棒通過區(qū)域Ⅰ時，根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢公式，產(chǎn)生的電動勢大小為E1＝BLv，經(jīng)過的時間為t1=Lv，同理，導(dǎo)體棒通過區(qū)域Ⅱ時，產(chǎn)生的電動勢大小為E2＝B×0.5Lv，經(jīng)過的時間為t2故選：D?！军c評】考查交變電流有效值的運算，會根據(jù)題意進行準(zhǔn)確的分析解答。二．多選題（共4小題）（多選）9．（2025春?溫州期末）如圖所示，半徑為L的金屬圓環(huán)放置在光滑水平地面上，圓環(huán)上固定OA、OB、OC、OD四根長均為L，阻值均為r且夾角互為90°的金屬棒，以圓環(huán)圓心O為原點建立直角坐標(biāo)系，在第二象限圓環(huán)內(nèi)部存在方向垂直水平面向下的磁場，沿半徑OG各點磁感應(yīng)強度B＝B0sinθ（θ為OG與x軸負(fù)方向夾角），圓心O與環(huán)面分別通過電刷E、F與阻值為r的電阻R相連，其它電阻均不計。在外力作用下，圓環(huán)以角速度ω繞O點沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動。以O(shè)A進入磁場開始計時，則下列說法正確的是（）A．通過電阻R的電流方向始終為N→M B．當(dāng)OA棒轉(zhuǎn)動至θ＝45°時，感應(yīng)電動勢e=C．圓環(huán)轉(zhuǎn)動一周的過程中，感應(yīng)電動勢有效值為E有D．圓環(huán)轉(zhuǎn)動一周的過程中，外力做的功W【考點】有效值的定義和一般交變電流的有效值；右手定則；導(dǎo)體轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；電磁感應(yīng)過程中的能量類問題．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】AD【分析】根據(jù)右手定則，判斷電流方向；根據(jù)轉(zhuǎn)動切割電動勢公式，求當(dāng)OA棒轉(zhuǎn)動至θ＝45°時的電動勢；感應(yīng)電動勢有效值等于峰值除以根號二；根據(jù)能量守恒，求外力做功。【解答】解：A．根據(jù)右手定則，通過電阻R的電流方向始終為N→M，故A正確；B．根據(jù)轉(zhuǎn)動切割電動勢公式，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動勢e當(dāng)OA棒轉(zhuǎn)動至θ＝45°時，電動勢e故B錯誤；C．根據(jù)轉(zhuǎn)動切割電動勢公式，e圓環(huán)轉(zhuǎn)動一周的過程中，感應(yīng)電動勢有效值E故C錯誤；D．分析可知，整個電路總電阻為R圓環(huán)轉(zhuǎn)動一周的過程中，根據(jù)能量守恒可知，外力做的功W解得W故D正確。故選：AD?！军c評】本題解題關(guān)鍵是掌握右手定則、轉(zhuǎn)動切割電動勢，難度中等。（多選）10．（2025?湖南模擬）街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖如圖所示。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的正弦交流電壓（有效值不變），通過理想變壓器輸送給用戶，從變壓器到用戶間的輸電線的總電阻為R0，滑動變阻器R代表用戶用電器的總電阻，當(dāng)用電器增加時，相當(dāng)于滑動變阻器R接入電路的阻值減小。所有電流表和電壓表均為理想交流電表。當(dāng)用戶的用電器增加時，下列說法正確的是（）A．電壓表V1的示數(shù)減小 B．電壓表V2的示數(shù)減小 C．電流表A1的示數(shù)不變 D．電流表A2的示數(shù)增大【考點】變壓器的動態(tài)分析——原線圈無負(fù)載．【專題】定性思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】BD【分析】根據(jù)理想變壓器的特點，閉合電路的歐姆定律等知識進行分析解答?！窘獯稹拷猓篈.變壓器的輸入電壓不變，電壓表V1的示數(shù)不變，故A錯誤；BCD.副線圈兩端電壓不變，由歐姆定律可知，電阻R的阻值減小，電流表A2的示數(shù)增大，電流表A1的示數(shù)增大，電阻R0兩端的電壓增大，電壓表V2的示數(shù)減小，故C錯誤，BD正確。故選：BD?！军c評】考查理想變壓器的動態(tài)分析問題，會根據(jù)題意進行準(zhǔn)確分析解答。（多選）11．（2025?龍巖二模）如圖所示的電路中，交流電源的電動勢為9V、內(nèi)阻可忽略不計，定值電阻R1＝R2＝12Ω，小燈泡L1、L2的規(guī)格均為“6V6W”，理想變壓器T1、T2原副線圈的匝數(shù)比分別為1：2和2：1。分別接通電路Ⅰ和電路Ⅱ，兩電路都穩(wěn)定工作時，則（）A．L2比L1更亮 B．L2與L1一樣亮 C．R2的電功率比R1的小 D．R2的電功率與R1相等【考點】遠距離輸電的相關(guān)計算；理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系；變壓器的動態(tài)分析——原線圈有負(fù)載．【專題】比較思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】AD【分析】先計算出燈泡的電阻，然后根據(jù)歐姆定律計算通過燈泡L1的電流，再根據(jù)等效電阻法計算出通過燈泡L2的電流，根據(jù)功率公式比較兩個燈泡功率的大小，以及比較兩個電阻的功率大小?！窘獯稹拷猓篈B、燈泡的電阻為RL=UL2PL=626Ω=6Ω，通過燈泡L1的電流大小為I1=ER1+RL=912+6A=0.5A，燈泡L1的功率為P1=I12RL=0.52CD、由上面的分析可知，通過R1和R2的電流相等，所以R2的電功率與R1相等，故C錯誤，D正確。故選：AD?！军c評】能夠計算出燈泡L2在降壓變壓器的原線圈電路中的等效電阻是解題的關(guān)鍵。（多選）12．（2025?長沙模擬）如圖甲所示，某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為11：3，電流表為理想電表。原線圈所接電源的電壓按圖乙所示規(guī)律變化，副線圈接有一燈泡，此時燈泡消耗的功率為60W。則下列判斷正確的是（）A．副線圈兩端輸出電壓的有效值為60V B．原線圈中電流表的示數(shù)約為1A C．原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u＝2202sin50πt（V） D．變壓器的輸入功率、輸出功率之比為1：1【考點】變壓器的構(gòu)造與原理；電功和電功率的計算；交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像．【專題】定量思想；方程法；交流電專題；推理論證能力．【答案】AD【分析】根據(jù)圖乙所示圖象求出原線圈電壓的有效值，根據(jù)變壓器的變壓比求出副線圈兩端電壓；理想變壓器輸入功率等于輸出功率，已知副線圈輸出功率，應(yīng)用電功率公式可以求出原線圈電流，求出電流表示數(shù)；根據(jù)圖乙求解交流電的角速度，再根據(jù)一般表達式進行解答?！窘獯稹拷猓篈、由圖乙所示圖象可知，原線圈電壓有效值：U1=22022V由理想變壓器的變壓比得：U1代入數(shù)據(jù)解得，副線圈兩端電壓的有效值U2＝60V，故A正確；BD、理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，變壓器的輸入功率、輸出功率之比為1：1；輸入功率：I1U1＝P2，代入數(shù)據(jù)解得，原線圈中電流表的示數(shù)：I1=P2U1=60220AC、根據(jù)圖乙可知交流電的周期為T＝0.02s，原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u＝Umsin2πTt=2202sin100πt（故選：AD?！军c評】本題考查了變壓比問題，分析清楚圖乙所示圖象是解題的前提，根據(jù)圖象求出原線圈的輸入電壓，應(yīng)用變壓比的變壓比與電功率公式即可解題。三．填空題（共4小題）13．（2025?福建模擬）如圖，矩形線圈在勻強磁場中繞垂直磁場的軸OO’勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電流輸入理想變壓器的原線圈，副線、理想電流表A與標(biāo)有“6V3W”字樣的小燈泡L串聯(lián)成閉合回路，燈泡L正常發(fā)光。已知變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5：3，矩形線圈的電阻為1.0Ω，則A的示數(shù)為0.5A，矩形線圈的電動勢有效值為10.3V【考點】變壓器的構(gòu)造與原理；交流發(fā)電機及其產(chǎn)生交變電流的原理．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】0.5，10.3?！痉治觥繜襞菡０l(fā)光，根據(jù)電功率公式求解電流表的示數(shù)；變壓器原副線圈電壓比等于匝數(shù)比，據(jù)此求解原線圈的電壓，電流比等于匝數(shù)的反比，根據(jù)歐姆定律求解線圈電阻分擔(dān)的電壓，進而求解電源電動勢?！窘獯稹拷猓簾襞菡０l(fā)光，則副線圈回路中電流I2=PU2則電流表的示數(shù)為0.5A，變壓器原副線圈電壓比等于匝數(shù)比，則U代入數(shù)據(jù)解得，原線圈電壓為U1＝10V變壓器原副線圈電流比等于匝數(shù)的反比，則I代入數(shù)據(jù)解得，原線圈電流為I1＝0.3A線圈電阻分擔(dān)的電壓U＝I1r＝0.3×1.0V＝0.3V矩形線圈的電動勢有效值為E＝U+U1＝0.3V+10V＝10.3V故答案為：0.5，10.3。【點評】本題考查變壓器的工作原理，解題關(guān)鍵是知道變壓器原副線圈電壓比等于匝數(shù)比，電流比等于匝數(shù)的反比，結(jié)合歐姆定律求解即可。14．（2024春?仙游縣校級期末）當(dāng)用萬用表測量家庭電路的電壓時，通常測的是家庭電壓的有效值（填“有效值”或“最大值”），如圖所示，該交變電流的有效值為22Im該交變電流的周期為T【考點】用有效值計算交流電路的電功、電功率和焦耳熱；交變電流的周期、頻率、相位．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】有效值；22Im；【分析】家庭電路中，用萬用表測量電壓，其測量值是能等效直流電做功效果的數(shù)值，對應(yīng)交變電流的有效值；根據(jù)有效值定義，利用焦耳定律，讓交變電流和恒定電流通過相同電阻，在一個周期T內(nèi)產(chǎn)生熱量相等，從而算出有效值；從圖像橫坐標(biāo)可直接讀取周期，圖像完成一次完整變化對應(yīng)的時間就是周期T?！窘獯稹拷猓寒?dāng)用萬用表測量家庭電路的電壓時，通常測的是家庭電壓的有效值；設(shè)圖中交變電流的有效值為I，根據(jù)有效值定義可得I2解得I=由圖可知該交變電流的周期為T2故答案為：有效值；22Im；【點評】本題考查了交變電流的有效值、交變電流的周期，關(guān)鍵要掌握有效值計算方法。15．（2024春?虹口區(qū)校級期中）100匝矩形線圈在勻強磁場中繞其垂直于磁場的一邊勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生如圖所示的電動勢．可知線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω＝100πrad/s．穿過線圈的磁通量最大值φmax＝311π×10-4WbWb，此時的電動勢值e＝【考點】交流發(fā)電機及其產(chǎn)生交變電流的原理．【專題】交流電專題．【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】由圖像知交流電的周期可以求角速度ω，由電動勢最大值可以求有效值，電動勢最大時，磁通量最?。窘獯稹拷猓河蓤D像知交流電的周期為0.02s，所以角速度ω=2π0.02=100πrad/s，電動勢最大值Em＝NBSω，所以φmax＝BS故答案為：100π，311π×1【點評】本題考查了正弦交流電的原理，要會從圖像中獲取有用的物理信息；明確周期和角速度之間的關(guān)系．16．（2024春?倉山區(qū)校級期中）某交變電流的瞬時值表達式為u＝U1sinωt+U2cosωt，則該電壓的有效值U12-U222；氖燈接入頻率f＝50Hz、電壓為120V的交流電路中共【考點】正弦式交變電流的有效值；交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】U12【分析】將電壓的瞬時值表達式整理化簡成正弦函數(shù)式，再由有效值與最大值的關(guān)系求解，根據(jù)電壓大于120V時放電管發(fā)光，計算出一個周期內(nèi)的發(fā)光次數(shù)，可進一步求出1分鐘內(nèi)的發(fā)光時間．【解答】解：根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知：u＝U1sinωt+U2cosωt=U12+U22sin（該交變電壓的最大值為Um=有效值為U=氖燈發(fā)光時電壓應(yīng)為瞬時值，而接入交流電電壓120V為有效值。所以要使氖燈發(fā)光，需使交流電電壓瞬時值u≥u0。氖燈管兩端電壓瞬時值為u=其中Um如圖所示，設(shè)在半個周期內(nèi)氖燈發(fā)光時間τ，則有τ＝t2﹣t1燈點熄和熄滅時刻u＝u0＝120V，有u0即120V所以sin2則在0～t1=T所以τ=由于交流電周期性特點，在一個周期T內(nèi)，氖燈發(fā)光時間τ0所以在10min時間內(nèi)，氖燈發(fā)光時間應(yīng)占通電時間的一半為5min。故答案為：U12【點評】本題考查了交流電表達式的靈活應(yīng)用，寫出正弦式交流電的表達式，靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)知識即可正確解答．四．解答題（共4小題）17．（2025春?常州期末）某電源兩端能產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的電壓，用該電源給阻值為20Ω的電阻直接供電，一個周期內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量與1A的恒定電流在相同時間產(chǎn)生熱量相同?，F(xiàn)用該電源給額定電壓是220V的交流用電器供電，為使用電器正常工作，在電源與用電器之間使用了升壓變壓器。求：（1）該電源兩端電壓的有效值；（2）升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)之比?！究键c】理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】（1）該電源兩端電壓的有效值是20V；（2）升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)之比是1：11?！痉治觥浚?）根據(jù)歐姆定律求出電源的有效值。（2）根據(jù)理想變壓器的變壓比求解?！窘獯稹拷猓海?）電流的有效值為I＝1A由歐姆定律得U1＝IR＝1×20V＝20V（2）由理想變壓器的變壓比得U代入數(shù)據(jù)解得n答：（1）該電源兩端電壓的有效值是20V；（2）升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)之比是1：11?！军c評】掌握基礎(chǔ)知識是解題的前提，應(yīng)用歐姆定律與理想變壓器的變壓比即可解題。18．（2025?海淀區(qū)校級三模）許多相似情境常?？梢灶惐?，這是研究問題的常用方法。情境1：跳水運動員從高臺跳下，入水后其受力情況可做如下簡化：水對他的作用除了包括有與其自身重力相等的浮力外，還受到一個與運動方向相反、大小與速度成正比的水的阻力f＝kv（k為已知常量）的作用。運動員在水中向下運動的速率v隨時間t的變化規(guī)律可用方程﹣kv＝mΔvΔt（（1）式）描述，其中m情境2：如圖甲所示，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，線圈自感系數(shù)為L、電阻可忽略，與電感線圈并聯(lián)的電阻的阻值為R，其余部分的電阻均可忽略。閉合開關(guān)S，電流達到穩(wěn)定后再把開關(guān)斷開，發(fā)現(xiàn)流過電阻的電流I隨時間t的變化規(guī)律與情境1中運動員的速率v隨時間t的變化規(guī)律類似。（1）類比①式，a.寫出電流I隨時間t變化的方程（②式）；b.在圖乙中定性畫出I﹣t圖線。（2）若入水時運動員的速度大小為v0，則運動員的動能可表示為Ek=a.寫出剛把開關(guān)斷開時線圈中的電流的表達式I0；b.仿照動能的表達式，寫出剛把開關(guān)斷開時線圈中的磁場能的表達式EL。（3）求解情境1中運動員入水后運動的距離x可按如下步驟進行：將①式兩邊同乘以Δt可得﹣kvΔt＝mΔv注意到vΔt表示一小段時間內(nèi)運動員的位移Δx，所以上式可表示為﹣kΔx＝mΔv將上式兩邊求和，并注意到運動員的初速度為v0，末速度為0，可得﹣kx＝﹣mv0由此可求出運動員入水后運動的距離x=mv0k仿照上面的過程，從②式出發(fā)，求出情境2中把開關(guān)斷開后流過電阻【考點】電容器或電感器及其對交變電流的作用；理想化模型法．【專題】定性思想；推理法；電容器專題；推理論證能力．【答案】（1）a、-RI=Lb、I﹣t圖線如上圖所示；（2）a.剛把開關(guān)斷開時線圈中的電流的表達式為I0b.剛把開關(guān)斷開時線圈中的磁場能的表達式為EL（3）情境2中把開關(guān)斷開后流過電阻R的電量為LERr【分析】（1）a、根據(jù)類比的方法得出對應(yīng)的方程；b、根據(jù)電流的變化特點得出對應(yīng)的I﹣t圖像；（2）a、根據(jù)上述的分析得出電流的表達式；b、根據(jù)動能的表達式得出磁場能的表達式；（3）根據(jù)歐姆定律和電流的定義式得出電荷量的表達式?！窘獯稹拷猓海?）a、類比①式，電流I隨時間t變化的方程為-RI=Lb、I﹣t圖像大致如下圖所受：（2）a、剛把開關(guān)斷開時線圈中電流的表達式為I0b、仿照動能的表達式，剛把開關(guān)斷開時線圈中的磁場能的表達式為EL（3）將②式兩邊同時乘以Δt可得：﹣RIΔt＝LΔI注意到IΔt表示一端時間內(nèi)流過電阻的電量ΔQ，所以上式可表示為﹣RΔQ＝LΔI將上式兩邊求和，并注意到初始電流為I0，可得RQ=由此可求出情景2中把開關(guān)斷開后流過電阻R的電量為Q=故答案：（1）a、-RI=Lb、I﹣t圖線如上圖所示；（2）a.剛把開關(guān)斷開時線圈中的電流的表達式為I0b.剛把開關(guān)斷開時線圈中的磁場能的表達式為EL（3）情境2中把開關(guān)斷開后流過電阻R的電量為LERr【點評】本題主要考查了物理學(xué)方法的相關(guān)應(yīng)用，理解類比法的應(yīng)用，找出不同的物理學(xué)知識的共同點，對學(xué)生的理解能力有一定要求。19．（2025春?徐匯區(qū)校級期末）事物往往具有兩面性，人們利用電流的熱效應(yīng)獲得內(nèi)能，但在某些用電器中，電熱卻是一鐘不需要的能量損耗。（1）將一線圈內(nèi)阻約為10Ω的小風(fēng)扇與直流電源相連，改變電源電壓的同時測量并記錄風(fēng)扇兩端的電壓U與流過風(fēng)扇的電流I，所得數(shù)據(jù)記錄如下：工作狀態(tài)①②U/V0.30.9I/A0.030.04Ⅰ.根據(jù)第①數(shù)據(jù)，可判斷小風(fēng)扇的狀態(tài)為不運轉(zhuǎn)（選填“不運轉(zhuǎn)”或“正常運轉(zhuǎn)”）。Ⅱ.（論證）對上述Ⅰ中選擇做出解釋。Ⅲ.根據(jù)第②組數(shù)據(jù)，可判斷經(jīng)過20s，小風(fēng)扇獲得的機械能為0.40J。（2）如圖甲為某小組同學(xué)模擬風(fēng)力發(fā)電搭建的電路圖，將扇葉固定在矩形線圈abcd上，線圈處于垂直電機軸線OO′方向的勻強磁場中，在p、q間接入定值電阻R，使扇葉在外力作用下勻速轉(zhuǎn)動，電阻R上即可獲得持續(xù)電熱，已知abcd的匝數(shù)為100匝、面積S＝20cm2、總阻值r＝30Ω，磁感應(yīng)測度B＝0.5T，R＝50Ω。①（作圖）將電壓傳感器并聯(lián)在R兩端，當(dāng)扇葉轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/秒時，傳感器示數(shù)U隨時間t變化如圖乙所示，請在圖乙中畫出扇葉轉(zhuǎn)速為25轉(zhuǎn)/秒時的U﹣t圖像。②（計算）當(dāng)扇葉轉(zhuǎn)速恒定為50轉(zhuǎn)/秒，求：a.流過電阻R的電流的最大值Imax；b.電阻R兩端電壓U隨時間t變化的方程；c.電阻R在1s時間內(nèi)的平均發(fā)熱功率PQ。【考點】用有效值計算交流電路的電功、電功率和焦耳熱；電動機中的能量轉(zhuǎn)化與計算；交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像；有效值的定義和一般交變電流的有效值．【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；交流電專題；推理論證能力．【答案】（1）Ⅰ不運轉(zhuǎn)；Ⅱ見解析；Ⅲ0.40；（2）①見解析；②a.流過電阻R的電流的最大值Imax為π8A；b.電阻R兩端電壓U隨時間t變化的方程為e=25π4sin100πt(V)；c.電阻【分析】（1）Ⅰ、Ⅱ、根據(jù)歐姆定律分析；Ⅲ、根據(jù)焦耳定律計算；（2）①根據(jù)感應(yīng)電動勢最大值的變化和周期的變化分析；②a.先計算出最大感應(yīng)電動勢，然后根據(jù)閉合電路的歐姆定律計算；b.根據(jù)歐姆定律和電壓隨時間的變化規(guī)律分析；c.根據(jù)功率公式計算。【解答】解：（1）Ⅰ、根據(jù)第①數(shù)據(jù)，可判斷小風(fēng)扇的狀態(tài)為不運轉(zhuǎn)。Ⅱ、小風(fēng)扇運轉(zhuǎn)的時候，有機械能輸出，消耗的電能大于產(chǎn)生的熱能，電功率大于熱功率，即UI＞I2r，即I＞Ur，當(dāng)不運轉(zhuǎn)時，沒有機械能輸出，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即電功率等于熱功率，即I=UⅢ、根據(jù)第②數(shù)據(jù)，經(jīng)過20s，小風(fēng)扇獲得的機械能為W機＝U2I2t﹣I2rt＝0.9×0.04×20J﹣0.042×10×20J＝0.40J（2）①扇葉轉(zhuǎn)速為25轉(zhuǎn)/秒時線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為原來的一半，且周期為原來的12，則對應(yīng)的電阻兩端的電壓為原來的1②線圈轉(zhuǎn)動的角速度大小為ω＝2π?50rad/s＝100πrad/s，線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為Em＝NBSω＝100×0.5×20×10﹣4×100πV＝10πVa.流過電阻R的電流的最大值Imax=b.電阻R兩端電壓U隨時間t變化的方程為U＝ImaxRsinωt=c.電阻R在1s時間內(nèi)的平均發(fā)熱功率PQ=(故答案為：（1）Ⅰ不運轉(zhuǎn)；Ⅱ見解析；Ⅲ0.40；（2）①見解析；②a.流過電阻R的電流的最大值Imax為π8A；b.電阻R兩端電壓U隨時間t變化的方程為e=25π4sin100πt(V)；c.電阻【點評】本題考查了含義電動機電路中電壓和電流的關(guān)系，以及電動機的輸出功率和電功率、發(fā)熱功率之間的關(guān)系；掌握線圈在磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大值的計算功率，以及歐姆定律在交變電流中的應(yīng)用。20．（2025春?虹口區(qū)校級期末）智能手機已經(jīng)成為當(dāng)代人們生活中最重要的一件科技產(chǎn)品，無論是微信、支付寶還是其他軟件平臺等等，智能手機都成為人類社會中不可缺少的一環(huán)。（1）很多智能手機配備了智能皮套，如圖甲所示，當(dāng)智能皮套的磁體靠近霍爾元件時，霍爾傳感器會檢測到磁場的變化，從而使屏幕自動進入休眠狀態(tài)；當(dāng)用戶打開皮套時，屏幕則會自動點亮。圖乙為一塊長、寬、高分別為a、b、c的N型半導(dǎo)體（載流子為自由電子）霍爾元件，通以方向向右的電流，電子的定向移動速度為v。當(dāng)合上皮套時，水平放置的元件處于豎直向下的勻強磁場中，元件前、后表面間產(chǎn)生電壓，當(dāng)電壓達到某一臨界值時，屏幕自動熄滅。①霍爾元件的前、后兩表面，前（選填“前”或“后”）表面電勢高；②若屏幕自動熄滅時臨界電壓為U，則此時的磁感應(yīng)強度B＝Ubv③（多選）下列說法中正確的有AD。A.合屏過程中，元件前、后表面間的電壓變大B.開屏過程中，元件前、后表面間的電壓變大C.若磁場變強，可能出現(xiàn)閉合屏幕時無法自動熄屏D.若磁場變?nèi)?，可能出現(xiàn)閉合屏幕時無法自動熄屏（2）科技改變生活，如今手機無線充電已日趨流行。圖甲是手機無線充電器的示意圖，其工作原理如圖乙所示，當(dāng)送電線圈接上u1＝2202sin100πt（V）的正弦交流電后，會產(chǎn)生一個變化的磁場從而使手機中的受電線圈中產(chǎn)生變化的電流，該電流經(jīng)過整流裝置轉(zhuǎn)化為直流電給手機充電。送電線圈和受電線圈可看作理想變壓器，整流裝置和手機電池等效為一只二極管和一個電阻R。二極管正向?qū)〞r，阻值為零，負(fù)向截止時，阻值為無窮大。已知R＝5Ω，其充電的功率P＝10W。①該正弦交流電的周期為T＝0.02s；②電阻R兩端電壓的有效值為52V；③在圖丙中定性畫出0～T時間內(nèi)流經(jīng)R的電流i隨時間t變化的圖像；（以流經(jīng)R向下的電流為正）④（計算題）送電線圈和受電線圈的匝數(shù)比n1：n2為多少？（視為理想變壓器）【考點】用有效值計算交流電路的電功、電功率和焦耳熱；洛倫茲力與安培力的關(guān)系；霍爾效應(yīng)與霍爾元件；交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像．【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在復(fù)合場中的運動專題；交流電專題；推理論證能力．【答案】（1）①前；②Ubv；③AD；（2）①0.02；②52；③見解析；④送電線圈和受電線圈的匝數(shù)比n1：n2為22：【分析】（1）①根據(jù)左手定則判斷；②根據(jù)電子受洛倫茲力和電場力平衡計算；③根據(jù)霍爾電壓的表達式分析；（2）①根據(jù)周期和角速度的關(guān)系計算；②根據(jù)功率公式計算；③先計算出電流的有效值，然后根據(jù)電流的熱效應(yīng)計算出最大電流，然后作圖即可；④根據(jù)變壓器的變壓比計算。【解答】解：（1）①根據(jù)左手定則可知電子受洛倫茲力的方向向后，所以后表面聚集電子，則前表面的電勢高于后表面；②當(dāng)霍爾電壓為U時，對自由電子來說，根據(jù)平衡條件有evB＝eUb，解得B③AB、由上面的分析可得霍爾電壓為U＝Bvb，在合屏過程中，元件所在位置的磁感應(yīng)強度變大，則元件前、后表面的電壓變大，同理可知在開屏過程過程中，元件前、后表面的電壓變小，故A正確，B錯誤；CD、由上面的分析可知，元件前、后表面的電壓達到一定值才會自動熄屏，所以磁場變?nèi)?，則霍爾電壓可能達不到臨界電壓，可能會出現(xiàn)閉合屏幕時無法自動熄屏，故C錯誤，D正確。故選：AD。（2）①該正弦交流電的周期為T=②設(shè)電阻R兩端電壓的有效值為U，則根據(jù)P=U2R③通過電阻R的電流的有效值為I=UR=525A=2A，設(shè)經(jīng)過R的最大電流為Im，因為二極管的單向?qū)щ娦?，則有(Im2④由上面的分析可得受電線圈兩端電壓的最大值為U根據(jù)理想變壓器的變壓規(guī)律可得n故答案為：（1）①前；②Ubv；③AD；（2）①0.02；②52；③見解析；④送電線圈和受電線圈的匝數(shù)比n1：n2為22：【點評】本題考查了對霍爾效應(yīng)的認(rèn)識和理解，以及對變壓器和二極管的應(yīng)用，知道二極管具有單向?qū)щ娦?，知道電阻R兩端的電壓與受電線圈的輸出電壓的關(guān)系是解題的關(guān)鍵。

考點卡片1．電功和電功率的計算【知識點的認(rèn)識】1.電功的計算公式：W＝qU＝UIt2.電功率的計算公式：P=W3.如果是純電阻電路，電流做的功完全用來發(fā)熱，則有W＝qU＝UIt＝I2Rt=UP＝UI＝I2R=U【解題思路點撥】四個定值電阻連成如圖所示的電路。RA、RC的規(guī)格為“6V6W”，RB、RD的規(guī)格為“6V12W”。將該電路接在輸出電壓U＝11V的恒壓電源上，則（）A、RA的功率最大，為6WB、RB的功率最小，為0.67WC、RC的功率最小，為1.33WD、RD的功率最大，為12W分析：根據(jù)P=U2R求出每個電阻值，根據(jù)歐姆定律求出電路總電流，進而求出每個并聯(lián)電阻兩端的電壓，根據(jù)P＝I2R和解答：由P=U2R知，RA＝RC=U12P1=626Ω＝6電阻B和C并聯(lián)的電阻RBC=RBRC則電路的總電流I=UR=則并聯(lián)電阻兩端電壓UBC＝IRBC＝1×2V＝2V則RA的功率為PA＝I2RA＝12×6W＝6WRB的功率為PB=UBC2RC的功率為PC=UBC2RD的功率為PD＝I2RD＝12×3W＝3W由此可知：RA的功率最大，為6WRC的功率最小，為0.67W故A正確，BCD錯誤；故選：A。點評：本題考查閉合電路的歐姆定律以及電阻功率的求法。注意并聯(lián)電阻的求解，以及求功率時，串聯(lián)電路常用P＝I2R而并聯(lián)電路常用P=U【解題思路點撥】根據(jù)具體的電路，電功和電功率的計算有很多公式可選，要先具體分析電路條件，選擇出合適的公式，進而計算電功或電功率。2．電動機中的能量轉(zhuǎn)化與計算【知識點的認(rèn)識】1.含有電動機的電路是非純電阻電路，電流做功除了只有一小部分轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，絕大部分要轉(zhuǎn)化成機械能，其能量轉(zhuǎn)化情況如下圖2.電動機正常工作時的具體能量轉(zhuǎn)化如下（1）電動機的輸入功率是電動機消耗的總功率，P入＝UI。（2）電動機的熱功率是線圈上電阻的發(fā)熱功率，P熱＝I2r。（3）電動機的輸出功率是電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能的功率，P出＝UI﹣I2r。（4）電動機的效率η=P出P入3.本考點主要針對電動機問題中的能量計算，比如輸入、輸出功率、熱功率、做功情況、發(fā)熱量等?！久}方向】如圖所示，電動機M的內(nèi)阻是0.6Ω，R＝10Ω，直流電壓U＝160V，電壓表示數(shù)110V，求：（1）通過電動機的電流多大？（2）電動機消耗的電功率為多少？（3）電動機工作1h所產(chǎn)生的熱量為多少？分析：（1）計算通過電動機的電流，也就是計算流過電阻R的電流即可．（2）計算電動機的功率用公式P＝U電I即可．（3）計算電動機產(chǎn)生的熱量Q＝I2Rt即可．解答：（1）電動機跟電阻串聯(lián)，所以電流相等電阻R兩端的電壓為UR＝U﹣UV＝160﹣110＝50V電動機的電流為I=URR（2）電動機消耗的電功率為：P＝U電I＝110×5＝550W（3）電動機工作1h所產(chǎn)生的熱量為：Q＝I2Rt＝52×0.6×3600＝5.4×104J答（1）通過電動機的電流為5A．（2）電動機消耗的電功率為550W．（3）電動機工作1h所產(chǎn)生的熱量為5.4×104J．點評：對于電功率的計算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計算公式是不一樣的．【解題思路點撥】電動機電路的分析與計算3．閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達式【知識點的認(rèn)識】1.內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。2.表達式：I=ER+r，E表示電動勢，I表示干路總電流，3.閉合電路中的電壓關(guān)系：閉合電路中電源電動勢等于內(nèi)、外電路電勢降落之和E＝U外+U內(nèi)。4.由E＝U外+U內(nèi)可以得到閉合電路歐姆定律的另一個變形U外＝E﹣Ir?！久}方向】在已接電源的閉合電路里，關(guān)于電源的電動勢、內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系應(yīng)是（）A、如外電壓增大，則內(nèi)電壓增大，電源電動勢也會隨之增大B、如外電壓減小，內(nèi)電阻不變，內(nèi)電壓也就不變，電源電動勢必然減小C、如外電壓不變，則內(nèi)電壓減小時，電源電動勢也隨內(nèi)電壓減小D、如外電壓增大，則內(nèi)電壓減小，電源的電動勢始終為二者之和，保持恒量分析：閉合電路里，電源的電動勢等于內(nèi)電壓與外電壓之和．外電壓變化時，內(nèi)電壓也隨之變化，但電源的電動勢不變．解答：A、如外電壓增大，則內(nèi)電壓減小，電源電動勢保持不變。故A錯誤。B、如外電壓減小，內(nèi)電阻不變，內(nèi)電壓將增大，電源電動勢保持不變。故B錯誤。C、如外電壓不變，則內(nèi)電壓也不變。故C錯誤。D、根據(jù)閉合電路歐姆定律得到，電源的電動勢等于內(nèi)電壓與外電壓之和，如外電壓增大，則內(nèi)電壓減小，電源的電動勢保持恒量。故D正確。故選：D。點評：本題要抓住電源的電動勢是表征電源的本身特性的物理量，與外電壓無關(guān)．【解題思路點撥】閉合電路的幾個關(guān)系式的對比4．洛倫茲力與安培力的關(guān)系【知識點的認(rèn)識】1.安培力可視為大量運動電荷受到洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。2.推導(dǎo)：設(shè)導(dǎo)線的橫截面積為S，導(dǎo)線中單位體積內(nèi)所含的自由電子數(shù)為n，電子電荷量大小為e，自由電子定向移動的平均速率為v，截取一段長度L＝vΔt的導(dǎo)線。這段導(dǎo)線中所含的自由電子數(shù)為N＝nSl＝nSvΔt在Δt時間內(nèi)，通過導(dǎo)題橫截面的電荷為Δq＝Ne＝nSveΔt通電導(dǎo)線中的電流I=Δq這段導(dǎo)線受到的安培力為F＝IlB＝nBSev2Δt每個自由電子所受到的安培力f=F3.洛倫茲力與安培力的區(qū)別和聯(lián)系（1）區(qū)別①洛倫茲力是指單個運動的帶電粒子所受的磁場力，而安培力是指通電直導(dǎo)線所受到的磁場力。②洛倫茲力恒不做功，而安培力可以做功。（2）聯(lián)系①安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀解釋。②大小關(guān)系：F安＝Nf（N是導(dǎo)體中定向運動的電荷數(shù)）。③方向關(guān)系：均可用左手定則進行判斷。【命題方向】有關(guān)洛倫茲力和安培力的描述，正確的是（）A、通電直導(dǎo)線處于勻強磁場中不一定受到安培力的作用B、安培力是大量運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)C、帶電粒子在勻強磁場中運動受到洛倫茲力做正功D、通電直導(dǎo)線在磁場中受到的安培力方向與磁場方向平行分析：當(dāng)電流的方向與磁場方向平行，導(dǎo)線不受安培力；安培力是大量運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)．根據(jù)左手定則可以判定安培力和洛倫茲力的方向．解答：A、通電直導(dǎo)線處于勻強磁場中，若電流的方向與磁場方向平行，則不受安培力。故A正確。B、安培力是大量運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。故B正確。C、洛倫茲力的方向與速度方向垂直，洛倫茲力不做功。故C錯誤。D、根據(jù)左手定則知，安培力的方向與磁場方向垂直。故D錯誤。故選：AB。點評：解決本題的關(guān)鍵知道安培力與洛倫茲力的關(guān)系，會根據(jù)左手定則判斷安培力和洛倫茲力的方向．【解題思路點撥】1.安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀解釋。2.洛倫茲力恒不做功，而安培力可以做功。5．霍爾效應(yīng)與霍爾元件【知識點的認(rèn)識】一、霍爾效應(yīng)1．霍爾效應(yīng)：置于磁場中的載流體，如果電流方向與磁場方向垂直，則垂直于電流和磁場方向會產(chǎn)生一個附加的橫向電場，這個現(xiàn)象是霍普金斯大學(xué)研究生霍爾于1879年發(fā)現(xiàn)的，后被稱為霍爾效應(yīng)．霍爾效應(yīng)從本質(zhì)上講是運動的帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力作用而引起的偏轉(zhuǎn)，所以可以用高中物理中的電磁學(xué)、力學(xué)、運動學(xué)等有關(guān)知識來進行解釋．霍爾效應(yīng)原理的應(yīng)用常見的有：霍爾元件、磁流體發(fā)電機、電磁流量計、磁強計等．【命題方向】利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會形成電勢差UCD，下列說法中正確的是（）A.電勢差UCD僅與材料有關(guān)B.若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢差UCD＜0C.僅增大磁感應(yīng)強度時，電勢差UCD變大D.在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應(yīng)保持水平分析：在霍爾元件中，移動的是自由電子，根據(jù)左手定則判斷出電子所受洛倫茲力方向，從而知道兩側(cè)面所帶電荷的電性，即可知道C、D兩側(cè)面會形成電勢差UCD的正負(fù)。CD間存在電勢差，之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡推導(dǎo)出電勢差UCD與什么因素有關(guān)。解答：A、根據(jù)左手定則，電子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn)，C表面帶負(fù)電，D表面帶正電，所以D表面的電勢高，則UCD＜0．CD間存在電勢差，之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，設(shè)霍爾元件的長寬高分別為a、b、c，有qUb=qvB，I＝nqvS＝nqvbc，則U=BInqc．故D、在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，應(yīng)將元件的工作面保持豎直，讓磁場垂直通過。故D錯誤。故選：BC。點評：解決本題的關(guān)鍵知道霍爾元件中移動的是自由電子，以及自由電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡?！窘忸}思路點撥】霍爾效應(yīng)的的本質(zhì)是導(dǎo)體中的載流子在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在導(dǎo)體中垂直于粒子運動方向的兩端聚集，產(chǎn)生電勢差，當(dāng)電勢差穩(wěn)定時電場力等于洛倫茲力，即qUd=6．右手定則【知識點的認(rèn)識】右手定則伸開右手，讓大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過掌心，大拇指指向?qū)w的運動方向，其余四指所指的方向，就是感應(yīng)電流的方向．【命題方向】題型一：楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的綜合應(yīng)用如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力作用下運動時，MN在磁場力作用下向右運動．則PQ所做的運動可能是（）A．向右勻加速運動B．向左勻加速運動C．向右勻減速運動D．向左勻減速運動分析：MN在磁場力作用下向右運動，說明MN受到的磁場力向右，由左手定則可知電流由M指向N，由楞次定律可知，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是向上減小，或向下增加；根據(jù)右手螺旋定則，與楞次定律可知PQ的運動情況．解：MN在磁場力作用下向右運動，說明MN受到的磁場力向右，由左手定則可知電流由M指向N，由楞次定律可知，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是向上減小，或向下增加；再由右手螺旋定則與楞次定律可知，PQ可能是向左加速運動或向右減速運動．故BC正確，AD錯誤．故選：BC．點評：本題關(guān)鍵是分析好引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，進而才能分析產(chǎn)生電流的磁通量是由什么樣的運動產(chǎn)生的．【解題方法點撥】1．右手定則適用于部分導(dǎo)體切割磁感線運動時感應(yīng)電流的方向判定，而楞次定律適用于一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象，是判斷感應(yīng)電流方向的基本方法，對于由于磁通量變化而引起的感應(yīng)電流，運用楞次定律判斷其方向更方便．2．安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的比較及應(yīng)用．（1）規(guī)律比較基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律運動電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則磁場對運動電荷、電流有作用力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運動右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律（2）應(yīng)用區(qū)別關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系：①因電而生磁（I→B）→安培定則；②因動而生電（v、B→I安）→右手定則；③因電而受力（I、B→F安）→左手定則．7．法拉第電磁感應(yīng)定律的基本計算【知識點的認(rèn)識】法拉第電磁感應(yīng)定律（1）內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。（2）公式：E＝nΔΦΔt【命題方向】一個100匝的線圈，在0.4s內(nèi)穿過它的磁通量從0.02Wb均勻增加到0.08Wb，則線圈中總的感應(yīng)電動勢V．若線圈電阻為10Ω，則線圈中產(chǎn)生的電流強度I＝A．分析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n解答：感應(yīng)電動勢E=感應(yīng)電流的大小I=E故本題答案為：15，1.5．點評：解決本題的關(guān)鍵掌握法拉第電磁感應(yīng)定律E=n【解題方法點撥】1．對法拉第電磁感應(yīng)定律的理解2．計算感應(yīng)電動勢的公式有兩個：一個是E＝n△?△t，一個是E＝Blvsinθ，計算時要能正確選用公式，一般求平均電動勢選用E＝n△?△t，求瞬時電動勢選用E＝3．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中通過導(dǎo)體橫截面的電量的計算：由q＝I?△t，I=ER總，E＝n△?△t，可導(dǎo)出電荷量8．導(dǎo)體轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢【知識點的認(rèn)識】如果導(dǎo)體棒繞平行于磁場的軸轉(zhuǎn)動時，因為棒上各處速度不再相等，動生電動勢的計算公式E＝Blv就不再適用。如下圖所示，導(dǎo)體棒在磁場中旋轉(zhuǎn)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢：雖然導(dǎo)體棒各處速度不同，但是根據(jù)圓周運動線速度與角速度的關(guān)系可知各處速度大小呈線性變化，所以可以用中點處的線速度表示平均速度從而計算感應(yīng)電動勢，即E＝Blv=Bl①如果轉(zhuǎn)軸繞棒的一端旋轉(zhuǎn)，vmin＝0，vmax＝ωl，則E=12Bωω是棒轉(zhuǎn)動的角速度②如果以棒上一點為圓心旋轉(zhuǎn)，E=12Bω（l12-l22），l③如果以棒外一點Wie圓心旋轉(zhuǎn)，E=12Bω（l12-l22），l【命題方向】一直升飛機停在南半球的地磁極上空。該處地磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強度為B．直升飛機螺旋槳葉片的長度為l，螺旋槳轉(zhuǎn)動的頻率為f，順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時針方向轉(zhuǎn)動。螺旋槳葉片的近軸端為a，遠軸端為b，如圖所示。如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用ε表示每個葉片中的感應(yīng)電動勢，則（）A、ε＝πfl2B，且a點電勢低于b點電勢B、ε＝2πfl2B，且a點電勢低于b點電勢C、ε＝πfl2B，且a點電勢高于b點電勢D、ε＝2πfl2B，且a點電勢高于b點電勢分析：轉(zhuǎn)動切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢根據(jù)E=12BLv求出大小，根據(jù)右手定則判斷出電動勢的方向，從而判斷出a解答：順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時針方向轉(zhuǎn)動，若俯視，則葉片逆時針轉(zhuǎn)動切割磁感線，根據(jù)右手定則，b點電勢高于a點電勢；v＝lω＝2πl(wèi)f，所以電動勢為E=12Blv=故選：A。點評：解決本題的關(guān)鍵掌握轉(zhuǎn)動切割產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的表達式E=1【解題思路點撥】對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，要先確認(rèn)轉(zhuǎn)動的圓心，然后根據(jù)E＝Blv進行計算，要正確計算導(dǎo)體棒的平均速度。9．電磁感應(yīng)過程中的能量類問題【知識點的認(rèn)識】1.電磁感應(yīng)過程的實質(zhì)是不同形式的能量轉(zhuǎn)化的過程，而能量的轉(zhuǎn)化是通過安培力做功來實現(xiàn)的。安培力做功的過程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程；外力克服安培力做功的過程，則是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程。2.求解電能應(yīng)分清兩類情況（1）若回路中電流恒定，可以利用電路結(jié)構(gòu)及W＝UIt或Q＝I2Rt直接進行計算。（2）若電流變化，則：①利用安培力做功求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功；②利用能量守恒求解：若只有電能與機械能的轉(zhuǎn)化，則減少的機械能等于產(chǎn)生的電能。3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化（1）安培力做功（2）焦耳熱的計算①電流恒定時，根據(jù)焦耳定律求解，即Q＝I2Rt②感應(yīng)電流變化時，可用以下方法分析：a.利用動能定理，求出克服安培力做的功W安，即Q＝W安b.利用能量守恒定律，焦耳熱等于其他形式能量的減少量，【命題方向】題型一：電磁感應(yīng)與能量的綜合電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長S＝1.15m，兩導(dǎo)軌間距L＝0.75m，導(dǎo)軌傾角為30°，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R＝1.5Ω的電阻，磁感應(yīng)強度B＝0.8T的勻強磁場垂直軌道平面向上．阻值r＝0.5Ω，質(zhì)量m＝0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Qr＝0.1J．（取g＝10m/s2）求：（1）金屬棒在此過程中克服安培力的功W安（2）金屬棒下滑速度v＝2m/s時的加速度a（3）求金屬棒下滑的最大速度vm．分析：（1）題中已知金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Qr＝0.1J，R與r串聯(lián)，根據(jù)焦耳定律分析它們產(chǎn)生的熱量關(guān)系，從而求得總的焦耳熱，即為金屬棒克服安培力的功W安．（2）分析金屬棒的受力分析，導(dǎo)體棒受到重力，支持力，安培力，做出受力圖，求出合力，可以求得加速度．（2）當(dāng)金屬棒的加速度為零時，速度最大，由上題結(jié)果求解最大速度．解答：（1）下滑的過程中金屬棒克服安培力做功等于回路產(chǎn)生的焦耳熱．由于R＝3r，因此由焦耳定律Q＝I2Rt得：QR＝3Qr＝0.3J，所以克服安培力做功：W安＝Q＝QR+Qr＝0.4J（2）金屬棒下滑速度v＝2m/s時，所受的安培力為：F＝BIL＝BBLvR+由牛頓第二定律得：mgsin30°-B得：a＝gsin30°-代入解得：a＝10×0.5-0．82×0.7（3）金屬棒勻速運動時速度最大，即a＝0時，v最大，設(shè)為vm．由上題結(jié)果得：mgsin30°-B可得：vm=mg(R若根據(jù)能量守恒定律得：mgSsin30°=12解得：vm=7.5m/s≈2.73m/s，所以金屬棒下滑的最大速度vm為2.73m/s答：（1）金屬棒在此過程中克服安培力的功W安是0.4J．（2）金屬棒下滑速度v＝2m/s時的加速度a是3.2m/s2．（3）金屬棒下滑的最大速度vm是2.73m/s．點評：本題關(guān)鍵要分析功能關(guān)系，并對金屬棒正確受力分析，應(yīng)用安培力公式、牛頓第二定律等，即可正確解題．【解題方法點撥】電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化問題1．電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化特點外力克服安培力做功，把機械能或其它能量轉(zhuǎn)化成電能；感應(yīng)電流通過電路做功又把電能轉(zhuǎn)化成其它形式的能（如內(nèi)能）．這一功能轉(zhuǎn)化途徑可表示為：2．電能求解思路主要有三種（1）利用克服安培力做功求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功．（2）利用能量守恒求解：其它形式的能的減少量等于產(chǎn)生的電能．（3）利用電路特征來求解：通過電路中所消耗的電能來計算．10．交流發(fā)電機及其產(chǎn)生交變電流的原理【知識點的認(rèn)識】1.產(chǎn)生裝置將閉合線圈置于勻強磁場，并繞垂直于磁場方向的軸做勻速轉(zhuǎn)動，線圈中將產(chǎn)生按正（余）弦規(guī)律變化的交流電。2.兩個特殊位置及特點①中性面上圖甲和丙所處的位置特點：穿過線圈的磁通量Φ最大，磁通量的變化率ΔΦΔt=0，所以感應(yīng)電動勢E＝0，該應(yīng)電流I＝②與中性面垂直的位置上圖乙和丁所處的位置特點：穿過線圈的磁通量Φ＝0，磁通量的變化率ΔΦΔt最大，所以感應(yīng)電動勢E最大，該應(yīng)電流I3.交變電流的變化規(guī)律對于如圖所示的發(fā)電機，設(shè)t＝0時線圈剛好轉(zhuǎn)到中性面，此時導(dǎo)線AB的速度方向剛好與磁感線平行，因此感應(yīng)電動勢為0。設(shè)線圈旋轉(zhuǎn)的角速度為ω，AB和CD的長度為l，AD和BC的長度為d，則經(jīng)過時間t，線框轉(zhuǎn)過的角度θ＝ωt。線框旋轉(zhuǎn)過程中AB和CD的速度v＝ωd2，與磁感線垂直的速度為vsinθ，即ωd2sinωe＝2Blvsinθ＝ωBldsinωt＝ωBSsinωt其中，S表示線框的面積。設(shè)Em＝ωBS，可知線框的電動勢是隨時間按正弦函數(shù)規(guī)律變化的，為e＝Emsinωt式中Em是常數(shù)，表示電動勢可能達到的最大值。對于單匝線圈，Em＝ωBS；如果線圈匝數(shù)為N，則Em＝NωBS。同理如果線圈從平行于磁場方向開始轉(zhuǎn)動：e＝Emcosωt?！久}方向】交流發(fā)電機的示意圖如圖所示，當(dāng)線圈ABCD繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動時，電路中產(chǎn)生的最大電流為Im，已知線圈轉(zhuǎn)動的周期為T，下列說法正確的是（）A、圖示位置磁通量最大，磁通量的變化率最大B、圖示位置電流最大，方向為A→BC、從圖示位置開始經(jīng)過T4D、從圖示位置計時，線圈中電流i隨時間t變化的關(guān)系式為i分析：線圈平面與磁場垂直時，線圈位于中性面位置，此時磁通量最大，磁通量的變化率最小，電流最小，每經(jīng)過一次圖示位置的中性面，電流方向就改變一次，從中性面開始計時線圈中電流i隨時間t變化的關(guān)系式為i=解答：ABC、圖示位置為中性面，磁通量最大，磁通量的變化率最小，電流最小，每經(jīng)過一次圖示位置的中性面，電流方向就改變一次，故ABC錯誤；D、從圖示位置計時，線圈中電流